CN110177031A - 一种基于sdn网络的数据监控控制系统及其监控控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及SDN网络技术领域，且公开一种基于SDN网络的数据监控控制系统及其监控控制方法，包括发送数据的终端一和接收数据的终端二，其中还包括实现数据传输转换的交换机Ⅰ、交换机Ⅱ和交换机Ⅲ，以及进行数据传输控制管理的SDN控制器，由数据控制系统下达控制命令，控制SDN控制器对传输数据进行获取，能够得出数据是否发生丢包现象，且配合对数据的标记操作，能够得出具体数据传输中的丢包位置，便于技术人员及时了解数据传输丢失的位置，能够对硬件设备进行及时修理，提高网络数据传递的安全性，实时监控数据传输过程中发生的丢包问题，并针对性的寻找到丢包问题端，便于对相应的硬件设备进行检修。
Description
技术领域
本发明涉及SDN网络技术领域，具体为一种基于SDN网络的数据监控控制系统及其监控控制方法。
背景技术
SDN是网络虚拟化的一种实现方式，其核心技术OpenFlow通过将网络设备的控制面与数据面分离开来，从而实现了网络流量的灵活控制，使网络作为管道变得更加智能，为核心网络及应用的创新提供了良好的平台。
网络流量数据即为单位时间内网络传输的数据量。网络流量是网络运作的重要指标，反映了当前网络的运行状态。
SDN将传统的网络架构抽象为控制层面和数据转发层面，其中控制层面主要通过控制器实现对网络拓扑的管理和数据流转发的控制，转发层面主要通过交互机实现对数据报文的匹配和转发。
随着网络的需求量日益增多，网络流量、网络拥堵、数据交互速率下降，且数据在传输过程中，容易发生数据丢失现象，从而降低了网络传输的安全性，所以本发明基于对数据传输的安全问题出发，提供了一种基于SDN网络的数据监控控制系统及其监控控制方法。
发明内容
本发明提供了一种基于SDN网络的数据监控控制系统及其监控控制方法，具备实时监控数据的优点，能够实时监控数据传输过程中发生的丢包问题，并针对性的寻找到丢包问题端，便于对相应的硬件设备进行检修。
本发明提供如下技术方案：一种基于SDN网络的数据监控控制系统，包括发送数据的终端一和接收数据的终端二，其中还包括实现数据传输转换的交换机Ⅰ、交换机Ⅱ和交换机Ⅲ，以及进行数据传输控制管理的SDN控制器，还包括用来进行数据监控的SDN数据监控系统；
通过SDN数据监控系统进行数据监控，该SDN数据监控系统与SDN控制器相连接，SDN控制器分别与交换机Ⅰ、交换机Ⅱ和交换机Ⅲ之间连接，当终端一发送数据，终端二接收数据，SDN控制器获取交换机Ⅰ、交换机Ⅱ和交换机Ⅲ之间的传输数据，且基于SDN数据监控系统对获取数据的前后进行比对监测，来监测数据包是否发生丢失，实现对数据的监控。
优选的，所述交换机Ⅰ、交换机Ⅱ、交换机Ⅲ的外侧包括SFP+端口、QSFP28端口、RJ45端口、USB端口，且交换机Ⅰ、交换机Ⅱ、交换机Ⅲ三者之间采用物理连接方式进行连接，且交换机Ⅰ与交换机Ⅱ连接，交换机Ⅱ与交换机Ⅲ连接；
所述终端一和终端二可为计算机和/或服务器设备，终端一和终端二与交换机之间采用物理方式连接，且终端一与交换机Ⅰ连接，终端二与交换机Ⅲ连接；
所述SDN控制器分别与交换机Ⅰ、交换机Ⅱ和交换机Ⅲ相连接，SDN控制器与交换机Ⅰ、交换机Ⅱ和交换机Ⅲ进行数据交互；
所述SDN数据监控系统与SDN控制器连接，SDN数据监控系统基于SDN控制器来监控数据。
优选的，所述SDN数据监控系统包括网络数据监控单元和数据丢包率监控单元；
所述网络数据监控单元，用于监测数据丢包的具体位置；
所述数据丢包率监控单元，用于监测网络数据传输是否正常，是否发生数据丢包现象。
优选的，所述网络数据监控单元包括数据标记模块和标记数据提取模块；
所述数据标记模块，用于对数据包进行标记；
所述标记数据提取模块，用于对传输后含有标记的数据进行提取。
8.优选的，所述数据丢包率监控单元包括数据收集模块和数据对比模块；
所述数据收集模块，用于对传输前后的数据包进行收集储存；
所述数据对比模块，用于对前后收集的数据包进行对比，比对是否数据包大小一致；
且数据收集模块包收集端口1和收集端口2，所述收集端口1设定在终端一与交换机Ⅰ的位置，而收集端口2设定在终端二与交换机Ⅲ的位置。
一种基于SDN网络的数据监控控制方法，其中包括以下步骤：
S1、SDN数据监控系统控制SDN控制器获取终端一传递至交换机Ⅰ的输入数据包；
S2、SDN数据监控系统控制SDN控制器获取交换机Ⅲ传递至终端二的输出数据包；
S3、获取两项数据存储于数据暂存库中，基于数据对比模块对数据进行有效对比；
S4、SDN数据监控系统获取比对结果，SDN数据监控系统能够监测到SDN网络数据传输中是否发生数据丢包问题。
9.优选的，基于数据丢包率监控，其具体异常数据丢包位置监测方法，包括以下步骤：
步骤一、基于SDN数据监控系统，当发现存在数据丢包现象时，SDN数据监控系统基于数据标记模块控制SDN控制器，对终端一传递至交换机的输入数据进行标记；
步骤二、SDN数据监控系统基于标记数据提取模块，控制SDN控制器获取交换机Ⅰ传递至交换机Ⅱ的数据信息，并提取相应数据，检测是否含有被标记信息；
步骤三、SDN数据监控系统基于标记数据提取模块，控制SDN控制器获取交换机Ⅱ传递至交换机Ⅲ的数据信息，并提取相应数据，检测是否含有被标记信息；
步骤四、SDN数据监控系统基于标记数据提取模块，控制SDN控制器获取交换机Ⅲ传递至终端二的数据信息，并提取相应数据，检测是否含有被标记信息。
优选的，所述标记信息为某种带标记的数据，该数据携带在数据包上，通过检测带标记的数据前后是否相同，来监测丢包位置，且标记数据的型号为SJB-000001。
优选的，所述SDN网络的交换机和终端的数量可由任意数量组成，该SDN数据监控系统是对于SDN网络进行数据监控处理。
本发明具备以下有益效果：
该基于SDN网络的数据监控控制系统及其监控控制方法，通过数据监控系统的设计，由数据控制系统下达控制命令，控制SDN控制器对传输数据进行获取，该操作为实时操作，实现实时监控，且通过对前后数据的比对，能够得出数据是否发生丢包现象，且配合对数据的标记操作，能够得出具体数据传输中的丢包位置，便于技术人员及时了解数据传输丢失的位置，能够对硬件设备进行及时修理，提高网络数据传递的安全性，达到了实时监控数据的优点，能够实时监控数据传输过程中发生的丢包问题，并针对性的寻找到丢包问题端，便于对相应的硬件设备进行检修。
附图说明
图1为本发明SDN网络的数据监控控制系统的结构构建示意图；
图2为本发明SDN网络数据监控控制系统模块图；
图3为本发明SDN网络数据监控控制系统图；
图4为本发明数据丢包问题监控方法流程图；
图5为本发明数据丢包异常监测方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。请参阅图1和图2，一种基于SDN网络的数据监控控制系统，包括发送数据的终端一和接收数据的终端二，其中还包括实现数据传输转换的交换机Ⅰ、交换机Ⅱ和交换机Ⅲ，以及进行数据传输控制管理的SDN控制器，还包括用来进行数据监控的SDN数据监控系统；
通过SDN数据监控系统进行数据监控，该SDN数据监控系统与SDN控制器相连接，SDN控制器分别与交换机Ⅰ、交换机Ⅱ和交换机Ⅲ之间连接，当终端一发送数据，终端二接收数据，SDN控制器获取交换机Ⅰ、交换机Ⅱ和交换机Ⅲ之间的传输数据，且基于SDN数据监控系统对获取数据的前后进行比对监测，来监测数据包是否发生丢失，实现对数据的监控；
所述交换机Ⅰ、交换机Ⅱ、交换机Ⅲ的外侧包括SFP+端口、QSFP28端口、RJ45端口、USB端口，且交换机Ⅰ、交换机Ⅱ、交换机Ⅲ三者之间采用物理连接方式进行连接，且交换机Ⅰ与交换机Ⅱ连接，交换机Ⅱ与交换机Ⅲ连接；
所述终端一和终端二可为计算机和/或服务器设备，终端一和终端二与交换机之间采用物理方式连接，且终端一与交换机Ⅰ连接，终端二与交换机Ⅲ连接；
所述SDN控制器分别与交换机Ⅰ、交换机Ⅱ和交换机Ⅲ相连接，SDN控制器与交换机Ⅰ、交换机Ⅱ和交换机Ⅲ进行数据交互；
所述SDN数据监控系统与SDN控制器连接，SDN数据监控系统基于SDN控制器来监控数据。
请参阅图3，一种基于SDN网络的数据监控控制系统，SDN数据监控系统包括网络数据监控单元和数据丢包率监控单元；
网络数据监控单元用于监测数据丢包的具体位置；
网络数据监控单元包括数据标记模块和标记数据提取模块；
数据标记模块是用于对数据包进行标记；
标记数据提取模块用于对传输后含有标记的数据进行提取；
数据丢包率监控单元用于监测网络数据传输是否正常，是否发生数据丢包现象；
数据丢包率监控单元包括数据收集模块和数据对比模块；
数据收集模块用于对传输前后的数据包进行收集储存；
数据对比模块用于对前后收集的数据包进行对比，比对是否数据包大小一致；
且数据收集模块包收集端口1和收集端口2，收集端口1设定在终端一与交换机Ⅰ的位置，而收集端口2设定在终端二与交换机Ⅲ的位置。
实施例
请参阅图4，一种基于SDN网络的数据监控控制方法，包括以下步骤：
S1、SDN数据监控系统控制SDN控制器获取终端一传递至交换机Ⅰ的输入数据包；
S2、SDN数据监控系统控制SDN控制器获取交换机Ⅲ传递至终端二的输出数据包；
S3、获取两项数据存储于数据暂存库中，基于数据对比模块对数据进行有效对比；
S4、SDN数据监控系统获取比对结果，SDN数据监控系统能够监测到SDN网络数据传输中是否发生数据丢包问题。
所述SDN网络的交换机和终端的数量可由任意数量组成，该SDN数据监控系统是对于SDN网络进行数据监控处理。
请参阅图5，一种基于SDN网络的数据监控控制方法，基于数据丢包率监控，其具体异常数据丢包位置监测方法，包括以下步骤：
步骤一、基于SDN数据监控系统，当发现存在数据丢包现象时，SDN数据监控系统基于数据标记模块控制SDN控制器，对终端一传递至交换机的输入数据进行标记；
步骤二、SDN数据监控系统基于标记数据提取模块，控制SDN控制器获取交换机Ⅰ传递至交换机Ⅱ的数据信息，并提取相应数据，检测是否含有被标记信息；
步骤三、SDN数据监控系统基于标记数据提取模块，控制SDN控制器获取交换机Ⅱ传递至交换机Ⅲ的数据信息，并提取相应数据，检测是否含有被标记信息；
步骤四、SDN数据监控系统基于标记数据提取模块，控制SDN控制器获取交换机Ⅲ传递至终端二的数据信息，并提取相应数据，检测是否含有被标记信息；
标记信息为某种带标记的数据，该数据携带在数据包上，通过检测带标记的数据前后是否相同，来监测丢包位置，且标记数据可为某种特定代号，如SJB-000001。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种基于SDN网络的数据监控控制系统，其特征在于：包括发送数据的终端一和接收数据的终端二；
其中还包括实现数据传输转换的交换机Ⅰ、交换机Ⅱ和交换机Ⅲ，以及进行数据传输控制管理的SDN控制器；
包括用来进行数据监控的SDN数据监控系统；
通过SDN数据监控系统进行数据监控，该SDN数据监控系统与SDN控制器相连接，SDN控制器分别与交换机Ⅰ、交换机Ⅱ和交换机Ⅲ之间连接，当终端一发送数据，终端二接收数据，SDN控制器获取交换机Ⅰ、交换机Ⅱ和交换机Ⅲ之间的传输数据，且基于SDN数据监控系统对获取数据的前后进行比对监测，来监测数据包是否发生丢失，实现对数据的监控。
2.根据权利要求1所述的一种基于SDN网络的数据监控控制系统，其特征在于：所述交换机Ⅰ、交换机Ⅱ、交换机Ⅲ的外侧包括SFP+端口、QSFP28端口、RJ45端口、USB端口，且交换机Ⅰ、交换机Ⅱ、交换机Ⅲ三者之间采用物理连接方式进行连接，且交换机Ⅰ与交换机Ⅱ连接，交换机Ⅱ与交换机Ⅲ连接；
所述终端一和终端二可为计算机和/或服务器设备，终端一和终端二与交换机之间采用物理方式连接，且终端一与交换机Ⅰ连接，终端二与交换机Ⅲ连接；
所述SDN控制器分别与交换机Ⅰ、交换机Ⅱ和交换机Ⅲ相连接，SDN控制器与交换机Ⅰ、交换机Ⅱ和交换机Ⅲ进行数据交互；
所述SDN数据监控系统与SDN控制器连接，SDN数据监控系统基于SDN控制器来监控数据。
3.根据权利要求1所述的一种基于SDN网络的数据监控控制系统，其特征在于：所述SDN数据监控系统包括网络数据监控单元和数据丢包率监控单元；
所述网络数据监控单元，用于监测数据丢包的具体位置；
所述数据丢包率监控单元，用于监测网络数据传输是否正常，是否发生数据丢包现象。
4.根据权利要求3所述的一种基于SDN网络的数据监控控制系统，其特征在于：所述网络数据监控单元包括数据标记模块和标记数据提取模块；
所述数据标记模块，用于对数据包进行标记；
所述标记数据提取模块，用于对传输后含有标记的数据进行提取。
5.根据权利要求3所述的一种基于SDN网络的数据监控控制系统，其特征在于：所述数据丢包率监控单元包括数据收集模块和数据对比模块；
所述数据收集模块，用于对传输前后的数据包进行收集储存；
所述数据对比模块，用于对前后收集的数据包进行对比，比对是否数据包大小一致；
且数据收集模块包收集端口1和收集端口2，所述收集端口1设定在终端一与交换机Ⅰ的位置，而收集端口2设定在终端二与交换机Ⅲ的位置。
6.一种根据权利要求1-5所述的基于SDN网络的数据监控控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、SDN数据监控系统控制SDN控制器获取终端一传递至交换机Ⅰ的输入数据包；
S2、SDN数据监控系统控制SDN控制器获取交换机Ⅲ传递至终端二的输出数据包；
S3、获取两项数据存储于数据暂存库中，基于数据对比模块对数据进行有效对比；
S4、SDN数据监控系统获取比对结果，SDN数据监控系统能够监测到SDN网络数据传输中是否发生数据丢包问题。
7.根据权利要求6所述的一种基于SDN网络的数据监控控制方法，其特征在于：基于数据丢包率监控，其具体异常数据丢包位置监测方法，包括以下步骤：
步骤一、基于SDN数据监控系统，当发现存在数据丢包现象时，SDN数据监控系统基于数据标记模块控制SDN控制器，对终端一传递至交换机的输入数据进行标记；
步骤二、SDN数据监控系统基于标记数据提取模块，控制SDN控制器获取交换机Ⅰ传递至交换机Ⅱ的数据信息，并提取相应数据，检测是否含有被标记信息；
步骤三、SDN数据监控系统基于标记数据提取模块，控制SDN控制器获取交换机Ⅱ传递至交换机Ⅲ的数据信息，并提取相应数据，检测是否含有被标记信息；
步骤四、SDN数据监控系统基于标记数据提取模块，控制SDN控制器获取交换机Ⅲ传递至终端二的数据信息，并提取相应数据，检测是否含有被标记信息。
8.根据权利要求7所述的一种基于SDN网络的数据监控控制方法，其特征在于：所述标记信息为某种带标记的数据，该数据携带在数据包上，通过检测带标记的数据前后是否相同，来监测丢包位置，且标记数据的型号为SJB-000001。
9.根据权利要求6所述的一种基于SDN网络的数据监控控制方法，其特征在于：所述SDN网络的交换机和终端的数量可由任意数量组成，该SDN数据监控系统是对于SDN网络进行数据监控处理。
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| GR01 | Patent grant | ||
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